Haskell 实现相同功能的不同类型的映射列表？

我想对列表（map）中的每个元素应用一个函数，但是这些元素可能有不同的类型，但都实现了相同的函数（这里是“putOut”），就像一个接口一样。但是，我无法创建此“接口”类型的列表（此处为“可输出”）

如何映射实现相同功能的不同类型的列表

import Control.Monad

main :: IO ()
main = do
 mapM_ putOut lst
 where
  lst :: [Outputable] -- ERROR: Class "Outputable" used as a type
  lst = [(Out1 1),(Out2 1 2)]

class Outputable a where
 putOut :: a -> IO ()

-- user defined:

data Out1 = Out1 Int deriving (Show)
data Out2 = Out2 Int Int deriving (Show)

instance Outputable Out1 where
 putOut out1 = putStrLn $ show out1

instance Outputable Out2 where
 putOut out2 = putStrLn $ show out2

---

Haskell不允许异构列表。因此，您不能列出输出文件，因为您的

Out1

和

Out2

是两种不同的类型，即使它们都属于同一类型

但是有一种变通方法，允许使用

存在量化

模拟异构列表。 请参阅Haskell wikibook中的示例

如何使用

将

{-#语言存在量化{-}

放在模块顶部

定义一个框类型，该框类型将隐藏内部的异构图元：

  data ShowBox = forall s. Show s => SB s
  heteroList :: [ShowBox]
  heteroList = [SB (), SB 5, SB True]

为长方体类型本身定义必要的类实例：

  instance Show ShowBox where
    show (SB s) = show s

使用方框列表

一个例子 您的示例可以改写为：

{-# LANGUAGE ExistentialQuantification #-}

main :: IO ()
main = do
 mapM_ print lst
 putStrLn "end"
 where
  lst :: [Printable]
  lst = [P (Out1 1),P (Out2 1 2)]

-- box type (2)
data Printable = forall a . Show a => P a

-- necessary Show instance for the box type (3)
instance Show Printable where show (P x) = show x

-- user defined:
data Out1 = Out1 Int deriving (Show)
data Out2 = Out2 Int Int deriving (Show)

您确定要在列表中放置不同的类型吗

您可以使用类似于jetxee的存在量化示例，但请想想它实际起到了什么作用：您有一个未知类型的术语列表，您唯一能做的就是应用

putOut

以获取

IO（）

值。也就是说，如果“接口”只提供一个具有已知结果类型的函数，则存在词列表和结果列表之间没有区别。前者的唯一可能用途是将其转换为后者，那么为什么要添加额外的中间步骤呢？改用类似的方式：

main :: IO ()
main = do
    sequence_ lst
    where lst :: [IO ()]
          lst = [out1 1, out2 1 2]

out1 x = putStrLn $ unwords ["Out1", show x]
out2 x y = putStrLn $ unwords ["Out2", show x, show y]

一开始，这似乎违反直觉，因为它依赖于Haskell的一些不同寻常的特性。考虑：

• 不进行额外计算——延迟计算意味着

  show

  ，

  unwords

  ，&c。除非执行

  IO

  操作，否则不会运行
• 简单地创建

  IO（）

  值不涉及任何副作用——它们可以存储在列表中，也可以在纯代码中传递，等等。只有

  main

  中的

  sequence\

  函数运行它们

同样的参数也适用于“Show的实例”和诸如此类的列表。对于像

Eq

这样需要两个类型的值的实例，它不起作用，但是一个存在主义列表也不会更好，因为您不知道任何两个值是否是相同的类型。在这种情况下，您所能做的就是检查每个元素是否与自身相等，然后您也可以（如上所述）创建一个

Bool

s的列表并使用它

---

在更一般的情况下，最好记住，Haskell类型的类不是OOP接口。类型类是实现特殊多态性的强大手段，但不太适合隐藏实现细节。OOP语言倾向于通过将所有内容绑定到同一类层次结构，将即席多态性、代码重用、数据封装、行为子类型等融合在一起；在Haskell中，您可以（而且通常必须）单独处理每一个问题

粗略地说，OOP语言中的对象是一组（隐藏的、封装的）数据，这些数据与操作这些数据的函数捆绑在一起，每个函数都将封装的数据作为隐式参数（

this

，

self

，等等）。要在Haskell中复制这一点，您根本不需要类型类：

• 将每个“类方法”作为常规函数编写，并显式设置

  self

  参数
• 将每个函数部分应用于“封装”数据的值
• 将部分应用的函数合并为一个记录类型

记录类型替换接口；任何具有适当签名的函数集合都表示接口的实现。在某些方面，这实际上是更好的面向对象风格，因为私有数据是完全隐藏的，只有外部行为是公开的

就像上面简单的例子一样，这几乎完全等同于存在主义版本；函数的记录是通过将类型类的每个方法应用于每个存在类得到的

有些类型类在使用函数记录时无法很好地工作，例如，

Monad

，它们通常也是相同的类型类，不能用传统的OOP接口来表示，现代版本的C#大量使用了一元风格，但没有提供任何类型的通用

IMonad

接口

---

请参见我所说的内容。您可能还想查看一个库的示例，该库提供可扩展、可组合的图形，而不使用类型类

当用户无法使用此列表中的用户定义类型时，如何设计程序模块化？它们是：-）这就是存在量化的目的。我认为您应该了解数据类型和类型类之间的区别。例如，请参见此问题的答案>“是否确实要将不同类型放入列表？”<实际上，我有一个由模型（如圆形、矩形、网格等）和资源（纹理等）组成的渲染系统。在处理步骤I转换模型时，返回（不同）模型的列表，然后将其传递到输出IO，输出IO绘制与模型对应的资源。为了让用户使用自定义模型扩展库，我需要提供一些接口概念（至少这是我在OOP中要做的）。@sisif：有关如何在Haskell中表示OOP风格接口的更好描述，请参阅我的扩展答案。